KR102409117B1 - 금형 장치 - Google Patents

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KR102409117B1
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조병철
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주식회사 호원
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Abstract

본 발명은 금형 장치에 관한 것으로, 하형부와, 하형부와 마주보게 배치되고, 하형부 상에서 승강 이동 가능하게 설치되는 상형부와, 하형부에 착탈 가능하게 설치되고, 소재를 지지하는 제1가공부 및 상형부에 착탈 가능하게 설치되고, 상형부의 승강 이동에 연동되어 소재를 가공하는 제2가공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금형 장치{MATERIAL FASTENING APPARATUS}
본 발명은 금형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전단 가공을 통해 블랭크를 제작하는 금형 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기계 공작은 재료가 가지는 성질을 이용하여 재료를 원하는 형상이나 치수로 가공하는 기술이며, 금속재료가 가지는 가용성(Fusibility), 전성(Malleability), 절삭성(Mechianability) 등을 이용한다.
전성은 금속이 소성변형을 일으키는 성질로써, 전성의 성질을 이용하여 모재를 가공하는 공법을 소성가공이라고 한다. 소성가공에는 단조, 압연 또는 프레스가공(Press Working) 등이 있다.
프레스 가공장치는 금형에 지지 설치된 소재를 강압하여 일정 모양으로 성형하는 장치로서, 블랭킹가공, 펀칭가공, 드로잉가공 또는 절단작업 등에 사용된다.
이 중 블랭킹가공 금형은 원기둥, 각기둥 또는 링 형태의 펀치를 이용하여 판형 소재에 압축응력을 가하여 제품을 성형하는 장치이다. 블랭킹가공 금형은 제조하고자 하는 부품의 전면(全面)에 걸쳐서 깨끗한 단면(斷面)을 얻을 수 있으므로, 한 번의 공정으로 정밀을 요하는 부품을 제조할 수 있다.
그러나 종래의 블랭킹가공 금형은 펀치 등에 마모가 발생하거나 제품의 트림 형상을 수정하고자 하는 경우, 금형 전체를 교체하거나 금형의 조립을 모두 해체해야 함에 따라 노력과 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1126603호(2012.03.07 등록, 발명의 명칭: 프레스 타발금형 프로그레시브 블랭킹 및 세이빙구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 부품을 간편하게 교체할 수 있는 금형 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 간단한 조작으로 여러 형상의 제품을 가공할 수 있는 금형 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 금형 장치는: 하형부; 하형부와 마주보게 배치되고, 상기 하형부 상에서 승강 이동 가능하게 설치되는 상형부; 하형부에 착탈 가능하게 설치되고, 소재를 지지하는 제1가공부; 및 상형부에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 상형부의 승강 이동에 연동되어 상기 소재를 가공하는 제2가공부;를 포함한다.
또한, 상기 제2가공부는 상기 상형부에 대해 이동 가능하게 설치되고, 일측으로 이동 시 상기 상형부로부터 분리되며, 타측으로 이동 시 상기 제1가공부와의 상대위치가 가변된다.
또한, 상기 상형부로부터 연장되고, 상기 제2가공부의 이동을 안내하는 가이드부;를 더 포함한다.
또한, 상기 제2가공부는, 상기 가이드부에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 제2바디부; 상기 제2바디부에 착탈 가능하게 고정되는 지지부; 및 상기 지지부로부터 연장되고, 상기 제2바디부의 슬라이드 이동 방향을 따라 이격되어 배치되는 제1펀치 및 제2펀치가 구비되는 펀치부;를 포함한다.
또한, 상기 제1펀치는 상기 제2바디부가 상기 가이드부를 따라 제1설정거리만큼 이동되는 경우 상기 제1가공부에 구비되는 펀치홀과 동축상에 배치되고, 상기 제2펀치는 상기 제2바디부가 상기 가이드부를 따라 제2설정거리만큼 이동되는 경우 상기 펀치홀과 동축상에 배치된다.
또한, 상기 가이드부는, 상기 상형부로부터 연장되고, 상기 제2바디부의 양측을 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 가이드레일; 상기 가이드레일에 연결되고, 상기 제2바디부가 제1설정거리 이상 이동되는 것을 선택적으로 제한하는 제1스토퍼부; 및 상기 가이드레일에 연결되고, 상기 제2바디부가 제2설정거리 이상 이동되는 것을 제한하는 제2스토퍼부;를 포함한다.
또한, 상기 제1스토퍼부는, 상기 가이드레일에 회전 가능하게 연결되고, 일측으로 회전됨에 따라 상기 제2바디부의 슬라이드 이동 경로를 가로막도록 배치되는 제1스토퍼; 및 상기 제1스토퍼로부터 연장되고, 작업자가 파지 가능하게 구비되는 파지부;를 포함한다.
또한, 상기 제2가공부와 연결되고, 상기 제2가공부를 이동시키는 이송부;를 더 포함한다.
또한, 상기 이송부는, 길이 방향이 상기 제2가공부의 이동 방향과 나란하게 배치되고, 상기 제2가공부에 구비되는 연결부와 나사 결합되는 이송부재; 및 상기 이송부재에 연결되고, 구동력을 발생시켜 상기 이송부재를 회전시키는 구동부;를 포함하고, 상기 연결부는 상기 이송부재의 회전에 연동되어 상기 이송부재의 길이 방향을 따라 이동된다.
본 발명에 따른 금형 장치는 제1가공부와 제2가공부가 마모되거나 제품의 형상이 수정되는 경우, 금형 전체를 교체할 필요 없이 제1가공부와 제2가공부만을 교체할 수 있음에 따라 작업의 편의성이 향상되며, 금형 제작에 따른 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 금형 장치는 제2가공부가 가이드부에 슬라이드 구조로 연결됨에 따라 제2가공부의 교체작업을 보다 쉽고 빠르게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 금형 장치는 가이드레일에 의해 제2바디부의 낙하를 방지할 수 있음에 따라 소재의 가공 작업을 보다 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 금형 장치는 제2바디부의 슬라이드 이동에 의해 제1펀치와 제2펀치를 작업 위치에 배치시킬 수 있음에 따라 소재 가공 작업의 효율이 보다 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 금형 장치는 제1스토퍼부와 제2스토퍼부에 의해 제1펀치와 제2펀치가 작업 위치로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있어 작업의 정밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 금형 장치는 이송부에 의해 제2가공부를 자동으로 이동시킬 수 있음에 따라 작업자의 작업 부담을 경감시키고, 안전사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치의 소재 가공과정을 개략적으로 나타내는 작동도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 10, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 금형 장치의 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 2, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치(1)는 하형부(200), 상형부(100), 제1가공부(300), 제2가공부(400), 가이드부(500)를 포함한다.
하형부(200)는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치(1)의 하측 외관을 형성한다. 하형부(200)의 하측면은 지면에 접해 지지된다. 하형부(200)의 상측면은 후술하는 제1가공부(300)가 설치될 수 있는 공간을 마련하도록 형성된다. 하형부(200)는 소재의 가공 시 가해지는 하중 등에 충분히 견딜 수 있도록 스틸 등과 같은 높은 강성을 지닌 재질을 포함할 수 있다. 하형부(200)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 지면에 설치되어 제1가공부(300)를 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계변경이 가능하다.
상형부(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치(1)의 상측 외관을 형성한다. 상형부(100)는 하형부(200)로부터 지면과 수직한 방향으로 이격되어 배치되고, 하측면이 하형부(200)의 상측면과 마주보게 배치된다. 상형부(100)는 하형부(200) 상에서 승강 이동 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로, 상형부(100)는 상측이 프레스(101)에 연결되고, 프레스(101)의 신축 운동 시 이에 연동되어 상하 방향으로 승강 이동된다. 상형부(100)의 하측면은 후술하는 제2가공부(400)와 가이드부(500)가 설치될 수 있는 공간을 마련하도록 형성된다. 상형부(100) 또한 하형부(200)와 마찬가지로 소재의 가공 시 가해지는 하중 등에 충분히 견딜 수 있도록 스틸 등과 같은 높은 강성을 지닌 재질을 포함할 수 있다. 상형부(100)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 프레스(101)에 연결되어 제2가공부(400) 및 가이드부(500)를 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계변경이 가능하다.
제1가공부(300)는 하형부(200)에 설치되고, 소재(2)의 가공 작업 시 소재(2)를 지지한다. 여기서 소재(2)는 스틸, 알루미늄 재질 등을 포함하는 얇은 판의 형태로 예시될 수 있다. 제1가공부(300)는 하형부(200)로부터 자유롭게 교체될 수 있도록 하형부(200)에 착탈 가능하게 설치된다. 이에 따라 작업자는 제1가공부(300)에 마모가 발생되거나, 소재(2)로부터 제작하고자 하는 블랭크의 트림 형상이 변경되는 경우 하형부(200) 전체를 교체할 필요 없이 제1가공부(300)만을 교체할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1가공부(300)는 제1바디부(310), 펀치홀(320)을 포함한다.
제1바디부(310)는 판 형태를 갖도록 형성되어 하형부(200)의 상측면에 배치된다. 제1바디부(310)는 제1바디부(310)와 하형부(200)를 동시에 관통하는 볼트 등의 고정수단에 의해 하형부(200)의 상측면에 착탈 가능하게 고정된다. 제1바디부(310)는 복수개로 마련될 수 있으며, 각각의 제1바디부(310)는 하형부(200)로부터 상호 교체될 수 있다.
펀치홀(320)은 제1바디부(310)의 상측면으로부터 제1바디부(310)의 내부를 향해 오목하게 함몰 형성되는 홈의 형태로 형성된다. 보다 구체적으로, 펀치홀(320)은 후술하는 제2가공부(400)에 구비되는 제1펀치(431)와 제2펀치(432)가 제1바디부(310)의 내부로 삽입될 수 있는 공간을 마련한다. 펀치홀(320)의 단면 형상은 각각의 제1바디부(310) 마다 서로 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 일 예로, 복수개의 제1바디부(310) 중 어느 한 쌍의 제1바디부(310)에 형성되는 펀치홀(320)의 단면은 각각 제1펀치(431)와 제2펀치(432)의 단면에 대응되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
제2가공부(400)는 상형부(100)에 설치되고, 상형부(100)의 승강 이동에 연동되어 소재(2)를 가공한다. 즉, 제2가공부(400)는 상형부(100)의 하강 작동 시 소재(2)를 가압하고, 제1가공부(300)에 의해 지지되는 소재(2)에 전단 응력을 가해 소재(2)로부터 블랭크를 가공한다. 제2가공부(400)는 상형부(100)에 착탈 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로, 제2가공부(400)는 상형부(100)에 대해 이동 가능하게 설치되고, 일측으로 이동 시 상형부(100)로부터 분리된다. 이에 따라 작업자는 제2가공부(400)에 마모 등이 발생하는 경우, 상형부(100) 전체를 교체할 필요 없이 제2가공부(400)만을 상형부(100)에 대해 이동시켜 교체할 수 있다. 제2가공부(400)는 타측으로 이동 시 제1가공부(300)와의 상대위치가 가변될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2가공부(400)는 제2바디부(410), 지지부(420), 펀치부(430)를 포함한다.
제2바디부(410)는 후술하는 가이드부(500)에 슬라이드 이동 가능하게 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2바디부(410)는 플레이트의 형태를 갖도록 형성된다. 제2바디부(410)는 가이드부(500)에 구비되는 가이드레일(510)의 일측(도 2 기준 좌측)으로 삽입되고, 양측이 한 쌍의 가이드레일(510)에 의해 지지된다. 제2바디부(410)는 외력이 가해짐에 따라 가이드레일(510)에 접한 상태에서 상형부(100)의 길이 방향(도 2 기준 좌, 우측)으로 슬라이드 이동된다.
지지부(420)는 제2바디부(410)에 착탈 가능하게 고정되며, 후술하는 펀치부(430)를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(420)는 플레이트의 형태를 갖도록 형성되어 제2바디부(410)의 하측면과 마주보게 배치된다. 지지부(420)는 제2바디부(410)의 슬라이드 이동 시 가이드레일(510)에 간섭되지 않도록 제2바디부(410)의 폭보다 좁은 폭을 갖도록 형성된다. 지지부(420)는 지지부(420)와 제2바디부(410)를 동시에 관통하는 볼트 등의 고정수단에 의해 제2바디부(410)에 착탈 가능하게 고정된다.
펀치부(430)는 지지부(420)로부터 연장되고, 상형부(100)의 하강 시 펀치홀(320)로 삽입되며 블랭크를 제작한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 펀치부(430)는 제1펀치(431), 제2펀치(432)를 포함한다.
제1펀치(431)와 제2펀치(432)는 지지부(420)의 하방으로 수직하게 연장된다. 제1펀치(431)와 제2펀치(432)는 제2바디부(410)의 슬라이드 이동 방향 즉, 상형부(100)의 길이 방향(도 3 기준 좌, 우측)을 따라 소정 간격 이격되어 배치된다. 제1펀치(431)와 제2펀치(432)의 단면 형상은 서로 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1펀치(431)는 제2바디부(410)가 가이드부(500)를 따라 제1설정거리(L1)만큼 이동되는 경우 펀치홀(320)과 동축상에 배치된다. 여기서 제1펀치(431)가 펀치홀(320)과 동축상에 배치된다는 것은 제1펀치(431)의 중심축이 펀치홀(320)의 중심축(A)과 일치하도록 배치되는 것을 의미하는 것으로 예시될 수 있다. 또한, 제1설정거리(L1)는 제2바디부(410)가 삽입되는 가이드레일(510)의 단부(도 3 기준 좌측 단부)로부터 가이드부(500)의 일정 지점까지의 거리로, 가이드레일(510)의 길이의 범위 내에서 다양하게 설계 변경이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2펀치(432)는 제2바디부(410)가 가이드부(500)를 따라 제2설정거리(L2)만큼 이동되는 경우 펀치홀(320)과 동축상에 배치된다. 여기서, 제2설정거리(L2)는 제2바디부(410)가 삽입되는 가이드레일(510)의 단부(도 3 기준 좌측 단부)로부터 후술하는 제2스토퍼부(530)까지의 길이로 예시될 수 있다.
가이드부(500)는 상형부(100)로부터 연장되고, 상형부(100)에 대한 제2가공부(400)의 이동을 안내한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부(500)는 가이드레일(510), 제1스토퍼부(520), 제2스토퍼부(530)를 포함한다.
가이드레일(510)은 상형부(100)로부터 연장되어 제2바디부(410)의 하측면을 지지한다. 가이드레일(510)은 한 쌍으로 구비되어 상형부(100)의 폭 방향을 따라 이격되어 배치되고, 제2바디부(410)의 양측을 각각 이동 가능하게 지지한다. 가이드레일(510)은 길이 방향이 상형부(100)의 길이 방향과 나란하도록 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드레일(510)는 대략 "ㄴ"자 단면을 갖는 한 쌍의 막대의 형태로 형성된다. 가이드레일(510)의 측면은 지면과 수직하게 배치되고, 단부가 상형부(100)의 하측에 용접 등에 의해 연결된다. 가이드레일(510)의 하면은 지면과 수평하게 배치되고, 제2바디부(410)의 하측면에 접촉된다.
가이드레일(510)에는 가이드레일(510)의 측면을 수직하게 관통함에 따라 후술하는 제1스토퍼(521)가 설치될 수 있는 공간을 마련하는 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀은 일단부(도 4 기준 좌측 단부)가 가이드레일(510)의 일단부(도 4 기준 좌측 단부)로부터 제1설정거리(L1)만큼 이격되는 위치에 배치된다.
제1스토퍼부(520)는 가이드레일(510)에 연결되고, 제2바디부(410)가 가이드레일(510)을 따라 제1설정거리(L1) 이상 이동되는 것을 선택적으로 제한한다. 보다 구체적으로, 제1스토퍼부(520)는 가이드레일(510)의 일단부로부터 제1설정거리(L1) 만큼 이격된 위치에서 가이드레일(510)에 대한 설치 각도를 조절할 수 있도록 연결되고, 가이드레일(510)에 대한 설치 각도에 따라 제2바디부(410)의 이동을 제한하거나 허용한다. 이에 따라 제1스토퍼부(520)는 소재(2)의 가공 작업 시 펀치홀(320)과 동축상에 배치된 제1펀치(431)의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1스토퍼부(520)는 제1스토퍼(521), 파지부(522)를 포함한다.
제1스토퍼(521)는 가이드레일(510)에 회전 가능하게 연결되고, 일측으로 회전됨에 따라 제2바디부(410)의 슬라이드 이동 경로를 가로막도록 배치된다. 제1스토퍼(521)는 한 쌍으로 구비되어 한 쌍의 가이드레일(510)에 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 제1스토퍼(521)는 서로 반대방향으로 회전되며 제2바디부(410)의 슬라이드 이동 경로를 가로막거나 개방할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 한 쌍의 제1스토퍼(521) 중 우측에 배치된 가이드레일(510)에 연결되는 제1스토퍼(521)를 예로 들어 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1스토퍼(521)는 가이드레일(510)에 구비된 관통홀에 삽입되는 막대의 형상으로 형성될 수 있다. 제1스토퍼(521)는 힌지부(521a)에 의해 가이드레일(510)에 회전 가능하게 연결되며, 가이드레일(510)의 길이방향을 축으로 회전된다. 제1스토퍼(521)는 가이드레일(510)의 길이 방향을 축으로 반시계방향(도 4 기준)으로 회전됨에 따라 가이드레일(510)의 내부로 돌출되어 제2바디부(410)의 이동 경로를 가로막는다. 또한, 제1스토퍼(521)는 가이드레일(510)의 길이 방향을 축으로 시계방향(도 4 기준)으로 회전됨에 따라 가이드레일(510)의 측면과 나란하게 배치되어 제2바디부(410)의 이동 경로를 개방한다.
힌지부(521a)는 제1스토퍼(521)의 하단부에 배치되고, 관통홀과 가이드레일(510)의 경계면에 핀 결합 또는 힌지 결합된다. 힌지부(521a)는 회전 시 관통홀과 가이드레일(510)의 경계면에 간섭되지 않도록 소정 곡률을 갖는 원통 형상으로 형성될 수 있다.
파지부(522)는 제1스토퍼(521)로부터 연장되고, 작업자가 파지 가능하게 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부(522)는 제1스토퍼(521)로부터 가이드레일(510)의 외측을 향해 연장되는 손잡이의 형태로 형성될 수 있다.
제2스토퍼부(530)는 가이드레일(510)에 연결되고, 제2바디부(410)가 제2설정거리(L2) 이상 이동되는 것을 제한한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2스토퍼부(530)는 막대의 형상으로 형성된고, 가이드레일(510)의 폭 방향 즉, 바디부(410)의 슬라이드 이동 방향과 수직하게 배치된다. 제2스토퍼부(530)는 양측이 각각 한 쌍의 가이드레일(510)의 타단부(도 4 기준 우측 단부)에 용접 등에 의해 고정될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치(1)의 제1가공부(300)와 제2가공부(400)를 교체하는 과정을 설명하도록 한다.
제1가공부(300)에 마모 등이 발생한 경우, 작업자는 고정수단을 해체하여 제1바디부(310)를 하형부(200)로부터 분리시키고, 새로운 제1바디부(310)를 하형부(200)에 고정시켜 제1가공부(300)를 교체한다.
제2가공부(400)에 마모 등이 발생한 경우, 작업자는 제2바디부(410)를 좌측으로 슬라이드 이동시켜 제2바디부(410)를 가이드레일(510)로부터 분리시키고, 새로운 제2바디부(410)를 가이드레일(510)로 삽입하여 제2가공부(400)의 교체한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치(1)의 소재(2)의 가공 과정을 설명하도록 한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치의 소재 가공과정을 개략적으로 나타내는 작동도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 우선, 제1펀치(431)와 대응되는 단면 형상을 갖는 펀치홀(320)이 형성된 제1바디부(310)가 하형부(200)의 상측면에 고정된다.
제2바디부(410)는 가이드레일(510)의 좌측 단부(도 5 기준)로 삽입되고, 가이드레일(510)의 길이 방향을 따라 우측으로 슬라이드 이동된다.
제1스토퍼(521)는 가이드레일(510)의 길이 방향을 축으로 하여 가이드레일(510)의 내측으로 회전되고, 제2바디부(410)의 이동 경로를 가로막도록 배치된다.
제2바디부(410)가 제1설정거리(L1)만큼 슬라이드 이동됨에 따라 제1펀치(431)와 펀치홀(320)은 동축상에 배치되고, 제2바디부(410)의 우측면은 제1스토퍼(521)의 좌측면에 접촉된다. 이에 따라 제2바디부(410)는 제1설정거리(L1) 이상 이동되는 것이 제한된다.
소재(2)가 제1바디부(310)의 상측면에 지지된 상태에서 상형부(100)가 하강된다. 상형부(100)의 하강에 의해 제1펀치(431)는 펀치홀(320)로 삽입되며 블랭크의 가장자리에 전단 응력을 가한다. 제1펀치(431)가 펀치홀(320)로 완전히 삽입됨에 따라 블랭크는 소재(2)로부터 분리된다.
이후, 소재(2)로부터 형성되는 블랭크의 트림 형상을 변경하고자 하는 경우 제1펀치(431)가 펀치홀(320)로부터 분리되도록 상형부(100)가 상승된다.
제1펀치(431)와 대응되는 단면 형상을 갖는 펀치홀(320)이 형성된 제1바디부(310)는 하형부(200)로부터 분리되고, 제2펀치(432)와 대응되는 단면 형상을 갖는 펀치홀(320)이 형성된 제1바디부(310)로 교체된다.
제2스토퍼(521)는 가이드레일(510)의 길이 방향을 축으로 하여 가이드레일(510)의 외측으로 회전되고, 제2바디부(410)의 이동 경로를 개방하고, 제2바디부(410)는 가이드레일(510)의 길이 방향을 따라 우측으로 슬라이드 이동된다.
제2바디부(410)가 가이드레일(510)의 좌측 단부로부터 제2설정거리(L2)만큼 슬라이드 이동됨에 따라 제2펀치(432)와 펀치홀(320)은 동축상에 배치되고, 제2바디부(410)의 우측면은 제2스토퍼부(530)의 좌측면에 접촉된다. 이에 따라 제2바디부(410)는 제2설정거리(L2) 이상 이동되는 것이 제한된다.
소재(2)가 제1바디부(310)의 상측면에 지지된 상태에서 상형부(100)가 하강된다. 상형부(100)의 하강에 의해 제2펀치(432)는 펀치홀(320)로 삽입되며 블랭크의 가장자리에 전단 응력을 가한다. 제2펀치(432)가 펀치홀(320)로 완전히 삽입됨에 따라 상술한 블랭크와 다른 형상을 갖는 블랭크가 소재(2)로부터 분리된다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형 장치(1)의 구성을 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 장치(1)와 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 10, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형 장치(1)는 이송부(600)를 포함한다.
이송부(600)는 제2가공부(400)와 연결되고, 제2가공부(400)를 상형부(100)에 대해 이동시킨다. 즉, 이송부(600)는 제2가공부(400)가 상형부(100)에 대해 자동으로 이동될 수 있도록 제2가공부(400)에 동력을 제공할 수 있도록 구비된다. 이에 따라 이송부(600)는 작업자가 수동으로 제2가공부(400)를 이동시킴에 따라 발생되는 작업의 지연 또는 안전사고를 방지할 수 있다.
이송부(600)가 마련되는 경우, 제2가공부(400)는 연결부(440)를 더 포함할 수 있다. 연결부(440)는 제2바디부(410)로부터 연장되고, 제2바디부(410)와 이송부(600)를 연결시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(440)는 중공형의 막대 형상으로 형성되고, 바디부(410)의 상측면으로부터 수직하게 연장된다. 연결부(440)의 내주면에는 나사산이 형성되어 후술하는 이송부재(620)와 나사 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이송부(600)는 구동부(610), 이송부재(620)를 포함한다.
구동부(610)는 상형부(100)에 설치되고, 구동력을 발생시킨다. 구동부(610)는 후술하는 이송부재(620)에 연결되어 이송부재(620)를 회전시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(610)는 외부의 전원으로부터 전력을 공급받아 회전 동력을 발생시키는 전동 모터 등으로 예시될 수 있다.
이송부재(620)는 외주면에 나사산이 형성되는 볼트 스크류의 형상으로 형성되고, 길이 방향이 제2가공부(400)의 이동 방향과 나란하게 배치된다. 이송부재(620)는 상형부(100)의 하측면으로부터 수직한 방향으로 오목하게 함몰 형성되는 장착공간에 설치됨에 따라 상형부(100)의 내부에 배치될 수 있다. 이송부재(620)는 일측이 구동부(610)의 출력축에 연결되고, 타측이 연결부(440)의 내주면에 나사 결합된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부의 작동을 설명하도록 한다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 우선 연결부(440)를 이송부재(620)의 단부에 접촉시키고, 제2바디부(410)를 가이드레일(510)의 좌측 단부(도 10 기준)에 안착시킨다.
이러한 상태에서 구동부(610)가 작동되면 이송부재(620)는 구동부(610)로부터 구동력을 전달받아 일측으로 회전된다.
이송부재(620)에 나사 결합된 연결부(440)는 이송부재(620)의 회전에 연동되어 이송부재(620)의 길이 방향을 따라 우측(도 10 기준)이동된다.
제2바디부(410)는 연결부(440)의 이동에 연동되어 가이드레일(510)의 길이 방향을 따라 우측으로 슬라이드 이동된다.
이후, 구동부(610)에 의해 이송부재(620)가 타측으로 회전되는 경우, 연결부(440)와 제2바디부(410)는 이송부재(620)의 길이 방향을 따라 좌측(도 10 기준)으로 이동된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 금형 장치 2 : 소재
100 : 상형부 101 : 프레스
200 : 하형부 300 : 제1가공부
310 : 제1바디부 320 : 펀치홀
400 : 제2가공부 410 : 제2바디부
420 : 지지부 430 : 펀치부
431 : 제1펀치 432 : 제2펀치
440 : 연결부 500 : 가이드부
510 : 가이드레일 520 : 제1스토퍼부
521 : 제1스토퍼 522 : 파지부
530 : 제2스토퍼부 600 : 이송부
610 : 구동부 620 : 이송부재

Claims (9)

  1. 하형부;
    상기 하형부와 마주보게 배치되고, 상기 하형부 상에서 승강 이동 가능하게 설치되는 상형부;
    상기 하형부에 착탈 가능하게 설치되고, 소재를 지지하는 제1가공부; 및
    상기 상형부에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 상형부의 승강 이동에 연동되어 상기 소재를 가공하는 제2가공부;를 포함하고,
    상기 제2가공부는 상기 상형부에 대해 이동 가능하게 설치되고, 일측으로 이동 시 상기 상형부로부터 분리되며, 타측으로 이동 시 상기 제1가공부와의 상대위치가 가변되고,
    상기 상형부로부터 연장되고, 상기 제2가공부의 이동을 안내하는 가이드부;를 더 포함하고,
    상기 제2가공부는,
    상기 가이드부에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 제2바디부;
    상기 제2바디부에 착탈 가능하게 고정되는 지지부; 및
    상기 지지부로부터 연장되고, 상기 제2바디부의 슬라이드 이동 방향을 따라 이격되어 배치되는 제1펀치 및 제2펀치가 구비되는 펀치부;를 포함하고,
    상기 제1펀치는 상기 제2바디부가 상기 가이드부를 따라 타측으로 제1설정거리만큼 이동되는 경우 상기 제1가공부에 구비되는 펀치홀과 동축상에 배치되고,
    상기 제2펀치는 상기 제2바디부가 상기 가이드부를 따라 타측으로 제2설정거리만큼 이동되는 경우 상기 펀치홀과 동축상에 배치되고,
    상기 가이드부는,
    상기 상형부로부터 연장되고, 상기 제2바디부의 양측을 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 가이드레일;
    상기 가이드레일에 연결되고, 상기 제2바디부가 상기 제1설정거리 이상 이동되는 것을 선택적으로 제한하는 제1스토퍼부; 및
    상기 가이드레일에 연결되고, 상기 제2바디부가 상기 제2설정거리 이상 이동되는 것을 제한하는 제2스토퍼부;를 포함하고,
    상기 제1스토퍼부는 상기 가이드레일의 일단부로부터 상기 제1설정거리만큼 이격된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 금형 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1스토퍼부는,
    상기 가이드레일에 회전 가능하게 연결되고, 일측으로 회전됨에 따라 상기 제2바디부의 슬라이드 이동 경로를 가로막도록 배치되는 제1스토퍼; 및
    상기 제1스토퍼로부터 연장되고, 작업자가 파지 가능하게 구비되는 파지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 장치.
  8. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제2가공부와 연결되고, 상기 제2가공부를 이동시키는 이송부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이송부는,
    길이 방향이 상기 제2가공부의 이동 방향과 나란하게 배치되고, 상기 제2가공부에 구비되는 연결부와 나사 결합되는 이송부재; 및
    상기 이송부재에 연결되고, 구동력을 발생시켜 상기 이송부재를 회전시키는 구동부;를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 이송부재의 회전에 연동되어 상기 이송부재의 길이 방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 금형 장치.
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